[实用新型]一种生命体征探测装置

说明书

本实用新型涉及一种生命体征探测装置，属于传感器技术领域，用以解决如何缩短现有微弯光纤BCG传感器的传感光纤长度以及降低现有微弯光纤BCG传感器的光源输出功率波动导致测量误差等问题。该装置包括：光路环行装置包括第一端口、第二端口和第三端口，其中，经由第一端口与光源连接以及经由第二端口与光纤传感器连接；光纤传感器，经由传感光纤与光反射镜连接；光反射镜，用于将到达光反射镜的光反射回光纤传感器，然后返回光路环行装置；第二光电探测器，连接至第三端口；以及信号解调检测模块，与第二光电探测器连接。利用光反射镜使光波先后两次通过传感光纤，在同样灵敏度情况下，能够缩短生命体征探测装置中的传感光纤长度。

技术领域

本实用新型涉及传感器技术领域，尤其涉及一种生命体征探测装置。

背景技术

医学上生命体征是指用来判断病人的病情轻重和危急程度的指征，生命四大体征包括呼吸、脉搏、体温、血压。目前生命体征传感技术主要有光电容积脉搏波描记法(PPG)、心电图(ECG)和心冲击图(BCG)等。PPG和ECG信号的监测一般需要与皮肤直接接触，在身体上粘贴电极，患者依从性差，难以对患者进行长期的生命体征参数监测。BCG信号的监测大多不需要与皮肤直接接触，将传感器嵌入到床垫和坐垫中，患者躺下或坐着即可获得心率、呼吸率和睡眠质量等生命体征信息，不会对患者造成生理负担，近年来受到广泛关注。

BCG信号的检测方法主要有压电传感方法和光纤传感方法。压电传感方法是通过压电薄膜感知BCG信号，它易受外界环境干扰，且仅能检测动态力；光纤传感方法是通过光纤感知BCG信号，它具有抗电磁干扰、安全性好、可检测微小静态力和动态力等优势。根据光信号的调制方式不同，光纤BCG传感器又可以分为基于微弯光纤的BCG传感器、基于光纤光栅的BCG传感器和基于光纤干涉仪的BCG传感器，其中基于微弯光纤的BCG传感器具有结构简单、成本低等优势。传统的基于微弯光纤的生命体征监测装置的结构如图1所示，当BCG信号作用在由传感光纤和网格结构组成的微弯光纤传感器上时，传感光纤发生微弯曲，部分能量进入光纤包层从而发生光强损耗，通过检测微弯光纤传感器的输出光强可获得BCG信号。然而，传统的基于微弯光纤的生命体征监测装置需要传感光纤长度较长并蛇形折返走线以使系统具有高灵敏度，另外其光源输出功率波动会导致测量误差。

实用新型内容

鉴于上述的分析，本实用新型旨在提供一种生命体征探测装置，用以解决如何缩短现有微弯光纤BCG传感器的传感光纤长度以及降低现有微弯光纤BCG传感器的光源输出功率波动导致测量误差等问题。本实用新型的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一种生命体征探测装置包括：光源、光路环行装置、光纤传感器、光反射镜、第二光电探测器和信号解调检测模块，其中，所述光路环行装置，包括第一端口、第二端口和第三端口，其中，经由所述第一端口与所述光源连接以及经由所述第二端口与所述光纤传感器连接；所述光纤传感器，经由传感光纤与所述光反射镜连接；所述光反射镜，用于将到达所述光反射镜的光反射回所述光纤传感器，然后返回所述光路环行装置；以及所述第二光电探测器，连接至所述第三端口。

上述方案的有益效果如下：本实用新型利用光反射镜使光波先后两次通过传感光纤，相比于传统的生命体征微弯光纤传感系统，在同样灵敏度情况下，本实用新型的装置中的传感光纤长度可缩短一倍。

基于上述方案的进一步改进，生命体征探测装置还包括反馈控制环，连接在所述光源和所述光路环行装置之间。

基于上述方案的进一步改进，所述反馈控制环包括光纤耦合器、第一光电探测器和光源驱动模块，其中，所述光纤耦合器，包括光输入端和第一光输出端，经由所述光输入端与所述光源连接；所述第一光电探测器，连接至所述第一光输出端；以及所述光源驱动模块，连接在所述光源和所述第一光电探测器之间。

基于上述方案的进一步改进，所述光纤耦合器还包括第二光输出端，其中，所述光路环行装置连接至所述第二光输出端，以及所述光路环行装置包括光纤环形器或MEMS空间光分束器。